웨이퍼를 만드는 회사, 특수 가스를 만드는 회사, 장비를 만드는 회사까지 새끼손톱만 한 반도체 하나가 완성되려면 수많은 기업이 함께해야 한대. 반도체를 만드는 숨은 주인공들을 만나 보자!
작은 반도체, 거대한 생태계
최근 뉴스에 자주 나오는 삼성전자와 SK하이닉스는 대한민국을 대표하는 반도체 기업이에요. 삼성전자는 반도체를 설계하고 직접 만드는 것까지 하는 종합기업이고, SK하이닉스는 메모리 반도체를 주로 만드는 회사예요. 하지만 반도체는 두 기업의 힘만으로 만들어지지는 않아요. 반도체 하나를 완성하려면 수백 번에서 천 번이 넘는 공정을 거쳐야 하기 때문이에요. 홍상진 명지대 반도체공학부장은 “스마트폰에 들어가는 반도체 하나를 만드는 데 약 3개월이 걸린다”고 설명했어요.
반도체를 만들려면 먼저 ‘웨이퍼’가 필요해요. 웨이퍼는 트랜지스터 회로를 그려 넣는 둥근 실리콘 판이에요. 웨이퍼에 회로를 그리고 깎아내는 등의 과정을 여러 번 반복하면 반도체가 완성돼요.
공정마다 서로 다른 분야의 전문 기업들이 힘을 보태요. 웨이퍼에 입힐 물질과 특수 가스를 만드는 회사, 장비를 만드는 회사 등이 있어요. 감광액●을 만드는 국내 기업인 동진쎄미켐 정택성 부장은 “각 기업에서 만드는 소재, 부품, 장비 중 하나라도 없으면 반도체 생산에 차질이 생기고 엄청난 손실이 발생한다”고 설명했어요. 반도체 산업은 여러 기업이 만드는 거대한 생태계인 셈이에요.
조학주 연세대 시스템반도체공학과 교수는 “반도체 경쟁이 기업을 넘어 국가 간 경쟁이 되고 있다”고 설명했어요. 반도체가 AI, 로봇, 우주 산업까지 움직이는 핵심 기술이 되었기 때문이에요. 조 교수는 “설계, 소재, 장비, 검사 등 여러 기업이 함께 성장하는 생태계를 갖추는 것이 중요하다”고 강조했어요. 반도체 기술과 부품을 국내에서 안정적으로 공급할 수 있어야 하기 때문이에요.
웨이퍼에서 반도체가 되기까지
실리콘을 얇게 썰어 웨이퍼를 만들고 표면에 보호막을 입혀요.
▶DB하이텍, SK실트론
웨이퍼에 빛을 받으면 성질이 변하는 감광액을 바른 뒤 빛을 쬐어 회로 모양을 새겨요.
▶동진쎄미켐, 삼양엔씨켐
플라스마●로 웨이퍼의 필요 없는 부분을 깎아 회로 모양을 만들어요.
▶솔브레인, 이엔에프테크놀로지
아주 얇은 막을 여러 번 입혀 전기가 흐르는 반도체 칩을 만들어요.
▶ 원익IPS, 주성엔지니어링
열과 전압을 가해 칩이 정상인지 검사하고 불량 칩은 표시해요.
▶두산테스나, 하나마이크론
웨이퍼에 전기가 통하는 금속 선을 연결하고 반도체 칩을 하나씩 잘라내요.
▶네패스, 한미반도체
[인터뷰] 반도체 전문가들을 만나다!
김지영(K-문샷 반도체 PD·서울대 교수), 진보람(삼성전자 파운드리사업부 엔지니어)
Q.어떤 일을 하고 계신가요?
김지영: 삼성전자에서 27년 동안 반도체를 연구했어요. 메모리 반도체의 구조를 바꿔 성능을 높였지요.
진보람: 웨이퍼 한 장에는 아주 작은 반도체 칩이 수천 개씩 들어 있어요. 저는 이 칩들이 제대로 작동하는지 검사한 결과를 분석해 정상 칩의 비율을 높이는 일을 해요.
Q.반도체 전문가가 되려면 어떤 자질이 필요한가요?
김지영: 반도체 성능을 높이려면 부품을 여러 층으로 쌓아야 해요. 대나무처럼 세워진 부품은 쌓기 어려웠는데 동화책 <나무야 누워서 자거라>라는 제목에서 아이디어를 얻어 부품을 눕혀 쌓아 문제를 해결했어요. 이처럼 일상의 문제를 발견하고 꾸준히 생각하는 습관이 필요해요.
진보람: 타인의 이야기를 잘 듣고 마음을 이해하는 능력이 필요해요. 뛰어난 기술이라도 사람이 편리하게 쓰지 못하면 소용없거든요. 수학을 공부한 제가 반도체에 도전한 것처럼 새로운 분야에 두려워하지 않고 도전하는 자세도 중요해요.
